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声化学技术是近年来引起人们关注的一种新型水处理技术,在处理废水中难降解有毒或有害的有机污染物方面,具有独特的优越性。本文采用超声波技术,选择环境优先污染物—对硝基苯酚(P-NP)的水溶液作为研究对象,利用频率为20kHz的脉冲式声化学发生器,研究对硝基苯酚的超声声化学降解。研究工作分为以下两部分: 1.超声降解水中P-NP 全面考察了溶液初始浓度,初始pH值,声能密度,反应温度及向溶液中通入空气曝气等多种因素对超声降解水中P-NP过程的影响。频率为20kHz的脉冲式超声可降解水中P-NP,降解反应在各因素影响下均遵循一级动力学反应。一级动力学常数随溶液初始浓度的降低,酸性的增强而增大。前者与空化泡内含有的气态P-NP有关,当空化泡内含有气态P-NP时,会降低空化泡内的空化强度和降解速率。后者是由于溶液初始pH值影响了溶液中P-NP的存在状态,进而影响了反应途径。一级动力学常数与声能密度成正比。温度变化对水中P-NP的降解率几乎没有影响。在超声降解过程中,向P-NP溶液中通入空气,可以提高P-NP的降解率。无论是否通入空气曝气,降解过程均遵循一级动力学反应。建立了对硝基苯酚超声降解的动力学方程。 2.US/Fenton试剂法降解水中对硝基苯酚 US/Fenton试剂法降解水中对硝基苯酚具有明显协同效应。全面考察了溶液初始pH值、Fenton试剂构成、Fenton试剂加入量及反应温度对US/Fenton试剂法降解水中对硝基苯酚的影响。随溶液pH值的减小,酸性的增强,超声/Fenton试剂法对水中P-NP的降解速度有显著提高。H2O2与FeSO4投量比为10:1比较合适。随H2O2投加量增加,水中P-NP的降解率和降解速度都有很大提高。不控温的US/Fenton试剂法反应过程,由于采用脉冲式超声发生器,溶液温度逐步升高,在氧化反应速度加快的同时,H2O2的无效分解减少,比控温过程降解速度快,降解率高。 总之,单独采用脉冲式超声可降解水中P-NP,但能耗较大:采用US/Fenton试剂法,利用脉冲式超声发生器,可有效降解水中P-NP,是一种很有工业应用舟川大檬硕士檬位论友前景的水处理技术。